本發(fā)明涉及一種投影裝置，用于將至少一個(gè)圖像投影到投影面上，具有：用于產(chǎn)生初級(jí)光線的光源，帶有第一光譜成分；能圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的色輪，帶有至少一個(gè)功能區(qū)域，用于取決于色輪的旋轉(zhuǎn)角度由初級(jí)光線提供具有第二光譜成分的次級(jí)光線；光偏轉(zhuǎn)裝置，用于動(dòng)態(tài)控制地將一部分次級(jí)光線偏轉(zhuǎn)到投影面上；以及控制裝置，用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度和根據(jù)投影的圖像的圖像數(shù)據(jù)控制光偏轉(zhuǎn)裝置。本發(fā)明還涉及一種用于將至少一個(gè)圖像投影到投影面上的方法，包括產(chǎn)生具有第一光譜成分的初級(jí)光線；取決于能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的色輪的旋轉(zhuǎn)角度由初級(jí)光線提供具有第二光譜成分的次級(jí)光線；以及根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度和根據(jù)投影的圖像的圖像數(shù)據(jù)控制光偏轉(zhuǎn)裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代的投影裝置經(jīng)常設(shè)計(jì)具有用于在投影面上產(chǎn)生投影的圖像的光偏轉(zhuǎn)裝置，其中微鏡陣列，所謂的DLP芯片(數(shù)字光處理)能夠被使用以改變從光源到投影面的光路。相對(duì)于液晶投影儀(LCD)，其具有較長(zhǎng)的壽命的優(yōu)點(diǎn)并且對(duì)其例如在環(huán)境溫度方面的運(yùn)行環(huán)境的要求也很少。

圖1示出了DLP芯片的功能原理。在DLP-LARP投影儀中給出了熒光輪的形式的色輪14，其在功能區(qū)域中分出不同的功能元件(見圖2)。因此，功能元件是透明的窗口、熒光材料痕跡或者漫反射的元件。來自光源12的初級(jí)光線13通過色輪改變其光譜成分并且作為次級(jí)光線15投射到所謂的數(shù)字微鏡設(shè)備(DMD)的形式的光偏轉(zhuǎn)裝置16上?？刂蒲b置18 根據(jù)投影的圖像的圖像數(shù)據(jù)以及根據(jù)色輪14的暫時(shí)的角度位置，也就是旋轉(zhuǎn)角度α進(jìn)而還有次級(jí)光線15的暫時(shí)的顏色這樣地對(duì)微鏡進(jìn)行控制，即光線或者被偏轉(zhuǎn)到投影透鏡17上或者被偏轉(zhuǎn)到光吸收元件19上。經(jīng)過持續(xù)時(shí)間，在該持續(xù)時(shí)間期間光偏轉(zhuǎn)裝置16使得次級(jí)光線15通過投影透鏡17在投影面上成像，被投影的圖像點(diǎn)的亮度能夠被調(diào)節(jié)。

DLP芯片的各個(gè)微鏡是鏡面，它們能傾斜，也就是說能夠機(jī)械地移動(dòng)。它們通常具有兩個(gè)穩(wěn)定的終端狀態(tài)，大約10至12度的傾斜角處于這兩個(gè)終端狀態(tài)之間。在此，由于機(jī)械地移動(dòng)的原因而獲得在兩個(gè)穩(wěn)定的端部狀態(tài)之間的大約每秒500次的最大變換頻率。由此要求的在每個(gè)色彩通道中的最小光功率因此導(dǎo)致了在不同的色彩曲線的顯示能力上的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提出一種投影裝置和一種方法，通過該裝置或者該方法能夠改善色彩表現(xiàn)。

該目的通過一種投影裝置和一種方法實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明由這種類型的投影裝置出發(fā)，其這樣地進(jìn)行改進(jìn)，即色輪設(shè)計(jì)為，在提供具有第二光譜成分的次級(jí)光線期間在預(yù)定的持續(xù)時(shí)間中降低次級(jí)光線的亮度曲線。

在方法方面，根據(jù)本發(fā)明提出，這種類型的方法通過以下步驟來改進(jìn)：在提供具有光譜成分的次級(jí)光線期間以預(yù)定的持續(xù)時(shí)間降低次級(jí)光線的亮度曲線。

本發(fā)明基于這樣的知識(shí)，即通過光偏轉(zhuǎn)裝置，尤其是DLP芯片甚至能夠精細(xì)分級(jí)地控制色彩通道的亮度，每個(gè)光偏轉(zhuǎn)元件，尤其是鏡元件的最小接通時(shí)間基于機(jī)械承載能力的原因能夠不被超過，并因此每個(gè)色彩通道的最小光功率向下限制了能顯示的色彩組合的數(shù)量或者色彩通道的分 辨率。取決于原理，光偏轉(zhuǎn)裝置和色輪必須同步地以投影的圖像的圖像數(shù)據(jù)運(yùn)行。因此，根據(jù)本發(fā)明，色輪如此地設(shè)計(jì)，即在預(yù)定的持續(xù)時(shí)間中能夠降低次級(jí)光線的亮度。通過同步于通過色輪降低次級(jí)光線的亮度曲線對(duì)用于將部分的次級(jí)光線偏轉(zhuǎn)到投影面上光偏轉(zhuǎn)裝置的同步控制因此能夠?qū)崿F(xiàn)較小的最小光功率，其不為零。因此在一定程度上縮短的最小接通時(shí)間能夠有效地實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)裝置。

在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，預(yù)定的持續(xù)時(shí)間取決于最小接通時(shí)間確定，光偏轉(zhuǎn)裝置需要最小接通時(shí)間用于切換過程。由此實(shí)現(xiàn)了色輪對(duì)相應(yīng)的光偏轉(zhuǎn)裝置的理想的匹配。

在另外的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，預(yù)定的持續(xù)時(shí)間為最小的接通持續(xù)時(shí)間的50％，該最小接通持續(xù)時(shí)間在兩個(gè)直接跟隨的切換過程之間獲得。由此以有利的方式將最小光功率降低到一半的值上。如果在光偏轉(zhuǎn)元件(微鏡)的兩個(gè)直接跟隨的切換過程之間獲得的最小接通持續(xù)時(shí)間被看成一個(gè)比特，那么由此可以實(shí)現(xiàn)將分辨率放大一個(gè)另外的比特。

優(yōu)選的是，光偏轉(zhuǎn)裝置包括微鏡陣列，尤其是DLP芯片。由此，微鏡陣列的優(yōu)點(diǎn)在較高的輸出功率方面相對(duì)于LCD投影儀以及相對(duì)明顯降低的或者完全不存在的顏色的褪色或者曬黑來說，能夠與藝術(shù)上的自由度相組合，該自由度通過選擇在色輪上的顏色獲得。

在另外有利的設(shè)計(jì)方案中，控制裝置設(shè)計(jì)為，在待在投影面上投影的次級(jí)光線以不同于零的亮度值投影到投影面上時(shí)，持續(xù)地以一個(gè)輸出狀態(tài)對(duì)光偏轉(zhuǎn)單元進(jìn)行控制，在該輸出狀態(tài)中，當(dāng)色輪降低亮度曲線時(shí)，次級(jí)光線被偏轉(zhuǎn)到投影面上。由此獲得特別簡(jiǎn)單的控制的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)楣馄D(zhuǎn)單元同步于色輪總是能夠在相同的位置上在該輸出狀態(tài)中進(jìn)行控制，并且然后該輸出狀態(tài)的脫離取決于待輸出的亮度值來實(shí)現(xiàn)。

在另外的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能區(qū)域布置在色輪的扇區(qū)內(nèi)部，扇區(qū)通過兩個(gè)在色輪的旋轉(zhuǎn)軸線中相遇的側(cè)邊和其圓心點(diǎn)處于旋轉(zhuǎn)軸線中的外圓弧限定。由此，獲得具有第二光譜成分的次級(jí)光線的精確的對(duì)應(yīng)關(guān)系并進(jìn)而獲得次級(jí)光線取決于色輪的旋轉(zhuǎn)角度的色彩。

在另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，功能區(qū)域布置在外圓弧和內(nèi)圓弧之間，內(nèi)圓弧的圓心點(diǎn)處于旋轉(zhuǎn)軸線中，其中，外圓弧的半徑大于內(nèi)圓弧的半徑。由此，功能區(qū)域能夠優(yōu)選地降低到由初級(jí)光線照射的區(qū)域上。因此尤其能夠節(jié)省對(duì)于產(chǎn)生次級(jí)光線來說必要的材料。

在一個(gè)特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，在功能區(qū)域中布置有損失元件，用于利用取決于預(yù)定的持續(xù)時(shí)間和由色輪的旋轉(zhuǎn)速度測(cè)定的扇區(qū)寬度降低亮度曲線。這種類型的損失元件設(shè)計(jì)為在較短的時(shí)間中導(dǎo)致在光路中的光線的損失。該損失元件的可能的設(shè)計(jì)方案是吸收元件或者反射元件，其將光線偏轉(zhuǎn)到一個(gè)區(qū)域中，在該區(qū)域中吸收光線，在光線離開光模塊之前。還可能的是，損失元件被這樣地設(shè)計(jì)，即光線僅僅被部分地降低，例如利用半透射的鏡子。

在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，損失元件直接布置在功能區(qū)域的兩個(gè)邊緣之一上，其中邊緣分別是兩條直線的部分部段，這兩條直線在旋轉(zhuǎn)軸線中相交。通過這種方式，在兩個(gè)色彩區(qū)段之間的過渡區(qū)域中優(yōu)選地使用對(duì)于降低亮度所必要的，同時(shí)用于在過渡中降低混合色的效果的損失元件，其中，這兩個(gè)色彩區(qū)段被描述為輻條或者輪輻。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的替換改進(jìn)方案，損失元件布置在功能區(qū)域的兩個(gè)邊緣之一的區(qū)域中，其中邊緣分別是兩條直線的部分部段，這兩條直線在旋轉(zhuǎn)軸線中相交，其中損失元件與相關(guān)的邊緣的間距在損失元件的寬度的40％和120％之間，尤其是50％或者100％。由此獲得不依賴色輪的旋轉(zhuǎn)速度的可能存在的波動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，從而使得微鏡的控制的特別精確的角度位置同步性變得不是必要的。熒光材料輪旋轉(zhuǎn)和微鏡的接通過程受到波動(dòng)的影響。 在該設(shè)計(jì)方案中，這不是必要的，即接通過程和損失區(qū)段總是精確地在相位中。損失元件的寬度對(duì)應(yīng)于角度區(qū)域，其在光偏轉(zhuǎn)裝置的最小切換時(shí)間期間由次級(jí)光線覆蓋。損失元件的寬度和光偏轉(zhuǎn)單元的最小切換時(shí)間因此通過色輪的旋轉(zhuǎn)速度彼此耦合。損失元件直接在功能區(qū)域的兩個(gè)邊緣之一上的布置因此實(shí)現(xiàn)了為相應(yīng)的色彩通道提供的在色輪上的扇區(qū)的優(yōu)化使用。

優(yōu)選地在此提出，損失元件作為共同的損失元件用于色輪的彼此相鄰的兩個(gè)色彩區(qū)域。

在一個(gè)可替換的設(shè)計(jì)方案中，損失元件布置在功能區(qū)域的兩個(gè)邊緣之一的區(qū)域中，其中邊緣分別是兩條直線的部分部段，這兩條直線在旋轉(zhuǎn)軸線中相交，其中損失元件與相關(guān)的邊緣的間距在損失元件的寬度的40％和120％之間，尤其是50％或者100％。當(dāng)光偏轉(zhuǎn)裝置在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)轉(zhuǎn)換到一種狀態(tài)中，在該時(shí)間點(diǎn)中初級(jí)光線剛好匹配于向功能區(qū)域(輻條/輪輻)的過渡，在該狀態(tài)中次級(jí)光線被偏轉(zhuǎn)到投影面上(接通狀態(tài))，并且直接在此之后轉(zhuǎn)換回初始狀態(tài)，(斷開狀態(tài))因此由次級(jí)光線在接通狀態(tài)期間覆蓋的功能區(qū)域的區(qū)域接下來被描述為最小接通邊緣區(qū)域。當(dāng)然，該最小接通邊緣區(qū)域也能夠布置在功能區(qū)域的另外的端部處，也就是說布置在功能區(qū)域的運(yùn)行的輻條處。

特別優(yōu)選的是，損失元件具有一個(gè)寬度，其由最小接通邊緣區(qū)域的寬度的一半，也就是50％獲得?？梢蕴岢?，損失元件布置在最小接通邊緣區(qū)域的邊緣處，其背離于輻條、也就是向另外的色彩區(qū)段的相鄰功能區(qū)域的過渡部布置。由過渡區(qū)域出發(fā)，因此首先獲得功能區(qū)域的不可變化的部分，其剛好如此寬地設(shè)計(jì)，如連接在其上的損失元件一樣，這就是說，二者分別占據(jù)了最小接通邊緣區(qū)域的一半。

然而，特別優(yōu)選的是可以提出，損失元件中間地布置在最小接通邊緣區(qū)域中。由此，在從另外的色彩通道的相鄰的功能區(qū)域至該功能區(qū)域的過 渡區(qū)域處首先獲得了具有最小接通邊緣區(qū)域的寬度的25％的寬度的區(qū)域，在該區(qū)域中功能區(qū)域是不變化的。其上連接有如已經(jīng)在之前描述的、具有最小接通邊緣區(qū)域的寬度的50％的寬度的損失元件。最小接通邊緣區(qū)域的剩余的25％在此通過功能區(qū)域在其不變的設(shè)計(jì)方案中給出。通過損失元件的該布置不僅實(shí)現(xiàn)了用于功能區(qū)域的被提供的角度范圍的良好使用，而且也降低了色輪的相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度相關(guān)于光偏轉(zhuǎn)裝置在其對(duì)不變的亮度的干擾性影響方面的偏差。

在另外的可替換的設(shè)計(jì)方案中，損失元件布置在功能區(qū)域的兩個(gè)邊緣之一的區(qū)域中，其中邊緣分別是兩條直線的部分部段，這兩條直線在旋轉(zhuǎn)軸線中相交，其中損失元件與相關(guān)的邊緣的間距在損失元件的寬度的13％和40％之間，尤其是損失元件的寬度的六分之一或者三分之一。尤其是損失元件的寬度具有最小接通邊緣區(qū)域的寬度的75％。如之前描述的那樣，損失元件能夠中間地布置在最小接通邊緣區(qū)域中，從而在至功能區(qū)域的過渡區(qū)域中損失元件的六分之一尤其為最小接通邊緣區(qū)域的八分之一。利用具有最小接通邊緣區(qū)域的寬度的四分之三或者75％的寬度的損失元件，因此還可以實(shí)現(xiàn)用于最小光功率的較小的值。例外情況，即光偏轉(zhuǎn)裝置在斷開狀態(tài)至接通狀態(tài)之間并且再次返回的最小切換持續(xù)時(shí)間相應(yīng)于一個(gè)比特，通過損失元件的這種類型的設(shè)計(jì)方案能夠?qū)⒎直媛侍岣邇蓚€(gè)另外的比特。這就是說總共能顯示四分之一比特。

優(yōu)選的是，在功能區(qū)域中布置有轉(zhuǎn)換件，其中，在損失元件的區(qū)域中轉(zhuǎn)換件通過損失元件替代和/或覆蓋和/或在其轉(zhuǎn)換效率上降低。尤其是轉(zhuǎn)換元件可以通過熒光材料設(shè)計(jì)而成。正常為運(yùn)行設(shè)置的熒光材料軌跡厚度可以在80微米至200微米之間。為損失元件可以設(shè)置從10微米至60微米的熒光材料軌跡厚度。

可替換地或者附加的是，轉(zhuǎn)換元件可以通過涂層覆蓋。同樣，損失元件也可以通過在色輪的承載體上的空腔來表現(xiàn)，該空腔通過機(jī)械的干預(yù)，例如通過車削或者通過激光切割過程制成。損失元件的可能的設(shè)計(jì)方案是 進(jìn)行吸收的元件或者反射的元件，其在這樣的區(qū)域中偏轉(zhuǎn)光線，在光線離開光模塊之前在該區(qū)域中吸收光線。也可能的是，損失元件這樣地設(shè)計(jì)，即光線僅僅部分地被降低，例如通過半透射的鏡子。

在另外的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，在功能區(qū)域中布置有過濾件，其中在損失元件的區(qū)域中過濾件通過損失元件替代和/或覆蓋和/或在其透射度上降低。過濾元件可以是顏色過濾器、極化過濾器和類似物。通?？梢允褂萌魏蔚倪^濾器元件，其適合于由具有第一光譜成分的初級(jí)光線中過濾出具有第二光譜成分的次級(jí)光線，也就是說過濾器元件允許經(jīng)過并且獲得剩余的光譜部分。對(duì)于損失元件來說可以使用附加的過濾器元件，其尤其對(duì)亮度的降低產(chǎn)生作用。過濾器元件可以通過涂層覆蓋或者替代，其也可以設(shè)置為降低過濾器元件的透射率，例如通過利用激光進(jìn)行的加工。由此例如可以使得損失元件的位置變黑并且因此降低了光透射或者完全地阻止了光透射。同樣，也可以設(shè)置有具有反射的材料的涂層，其向回反射入射的初級(jí)光線，而不會(huì)使其經(jīng)過進(jìn)入次級(jí)光線的光路中。

對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的投影裝置描述的優(yōu)點(diǎn)和特征以及設(shè)計(jì)方案同樣適用于相應(yīng)的方法并且反之亦然。接下來可以提出對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的裝置特征的方法特征并且反之亦然。

之前在描述中提及的特征和特征組合以及接下來在圖示描述中提及的和/或在附圖中單獨(dú)示出的特征和特征組合并不僅僅能夠應(yīng)用在相應(yīng)給出的組合中，而是也能夠應(yīng)用在另外的組合中或者應(yīng)用在獨(dú)特的位置中，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范疇。因此這些設(shè)計(jì)方案也被視為由本發(fā)明所包括并且公開，其在圖中并未詳細(xì)示出或者闡述，然而通過單獨(dú)特征組合能夠從闡述的實(shí)施例中引出并獲得。

另外的優(yōu)點(diǎn)和特征根據(jù)接下來參考附圖對(duì)實(shí)施例的描述獲得。在附圖中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的特征和功能。

附圖說明

圖中示出：

圖1以簡(jiǎn)化的示意圖示出了在現(xiàn)有技術(shù)中已知的DLP投影裝置的功能原理，

圖2以簡(jiǎn)化的示意圖示出了在現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于在根據(jù)圖1的圖示中的投影裝置中應(yīng)用的色輪，

圖3是例如在色輪上的3比特區(qū)段的可開關(guān)的光功率的示意圖，

圖4是損失元件的不同的實(shí)施例的示意圖以及損失元件與光偏轉(zhuǎn)裝置的最小切換時(shí)間的共同作用，以及

圖5是在使用具有一種寬度的損失元件時(shí)的可能的切換時(shí)間的示意圖，其中該寬度與光偏轉(zhuǎn)裝置的最小切換時(shí)間的一半相對(duì)應(yīng)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明從根據(jù)圖1中的圖示的投影裝置10出發(fā)。光源12、例如氣體放電燈或者以單個(gè)或者多個(gè)發(fā)光二極管(LED)或激光二極管形式的半導(dǎo)體光源用于產(chǎn)生具有第一光譜成分的初級(jí)光線13。在初級(jí)光線13的光路中設(shè)置有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線22旋轉(zhuǎn)的色輪14，其用于由初級(jí)光線提供具有第二光譜成分的次激光線15。

具有第二光譜成分的次級(jí)光線15在此取決于色輪的旋轉(zhuǎn)角度α提供。為了呈現(xiàn)不同的色彩，色輪被分區(qū)段成不同的功能區(qū)域。這些功能區(qū)域布置在色輪14的各個(gè)區(qū)段中，在各個(gè)功能區(qū)域之間的界線也被描述為輻條(輪輻)。各個(gè)功能區(qū)域的角度寬度的數(shù)量在附圖中在此能夠任意地選擇并且僅僅示例性地示出。功能區(qū)域可以是透明的窗口、熒光材料軌跡或者 漫反射的部件。因此，根據(jù)色輪的設(shè)計(jì)方案給出了用于旋轉(zhuǎn)角度α的這樣的區(qū)域，在該區(qū)域中提供例如輸出綠色光線的具有第二光譜成分的次級(jí)光線15。

例如能夠通過微鏡陣列(DLP芯片)獲得的光偏轉(zhuǎn)裝置16根據(jù)在投影透鏡17上的相應(yīng)的鏡組件的狀態(tài)反射入射的次級(jí)光線15，圖像然后由該投影透鏡投射到并未示出的投影面上或者在相應(yīng)的鏡子的關(guān)閉狀態(tài)中投射到光吸收組件19上，其設(shè)計(jì)成低反射的或者無反射的。為了使圖形也以正確的顏色投射到投射面上，通過控制裝置18根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度α和根據(jù)投影的圖像的圖像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)光偏轉(zhuǎn)裝置16的控制。

在DLP投影裝置中，色彩通過微鏡的快速接通實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槲㈢R的接通時(shí)間不是任意小的，其具有最小光功率，其由此能夠被接通。經(jīng)過接通時(shí)間也獲得了關(guān)于在相應(yīng)色彩上的區(qū)段長(zhǎng)度的最大能示出的比特深度。每個(gè)比特，取決于相應(yīng)的DLP芯片，為每比特50至200微秒(也可以其他的時(shí)間)。區(qū)段，扣除所謂的輻條區(qū)域，在該區(qū)域中還談及具有另外的色彩的相鄰區(qū)段，因此必須為在120赫茲時(shí)大約5度的輪旋轉(zhuǎn)頻率(在100微秒時(shí))(在180赫茲為7.5度)。通過減小最小的光量，能夠改善在LARP投影儀中的色彩曲線。為此，在色輪上的比特分辨率的提高實(shí)現(xiàn)了相對(duì)于分布的附加的設(shè)計(jì)自由空間。例如，在輪上能夠布置雙倍或者三倍順序并在此保持相應(yīng)的色彩比特深度(Farb-Bit-Tiefe)。因?yàn)檩棗l部分在每個(gè)附加順序的情況下被提高，因此在保持相應(yīng)的區(qū)段大小時(shí)在沒有輻條區(qū)域的情況下總是進(jìn)一步降低了比特深度。用于藍(lán)色區(qū)段8、綠色和紅色區(qū)段10和黃色區(qū)段5的比特深度適用于足夠的最小值。

在圖2中示出了色輪14，如其能夠應(yīng)用在投影裝置10中。尤其是該色輪14能設(shè)計(jì)成熒光材料輪。承載件20能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線22旋轉(zhuǎn)。在承載件20上布置有活性區(qū)域24，其相應(yīng)地分布在各個(gè)功能區(qū)域241，242，243，244，245中的不同扇段中。根據(jù)在圖2中的附圖，色輪14的暫時(shí)的發(fā)光區(qū)域26暫時(shí)處于功能區(qū)域241中。功能區(qū)域241至245能夠在熒光 材料輪的情況中例如具有熒光材料軌跡或者窗口，穿過其，作為初級(jí)光線13入射到功能區(qū)域241上的藍(lán)色激發(fā)光能夠?qū)嶋H上不發(fā)生改變地經(jīng)過功能區(qū)域241作為次激光線15。在該種情況中，第一光譜成分與第二光譜成分相同。

這種類型的熒光材料輪可以應(yīng)用在所謂的激光遠(yuǎn)程激發(fā)熒光粉投影裝置(LARP)中，在該裝置中，光源12通過激光光源設(shè)計(jì)而成并且產(chǎn)生的初級(jí)光線13具有帶有重點(diǎn)在藍(lán)色區(qū)域中的窄帶第一光譜成分。尤其是另外必須的色彩例如像綠色、黃色和紅色可以并不或者僅僅以不顯著的程度被發(fā)射。用于另外的色彩通道的次級(jí)光線15在該種情況中利用熒光材料形式的轉(zhuǎn)換件產(chǎn)生。發(fā)光區(qū)域26在此標(biāo)注出一個(gè)區(qū)域，其由次級(jí)光線15照射，其中該區(qū)域隨著色輪14的旋轉(zhuǎn)而經(jīng)過功能區(qū)域241。在色輪14進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，次級(jí)光線15的發(fā)光區(qū)域26經(jīng)過在功能區(qū)域241和功能區(qū)域242之間的邊界區(qū)域進(jìn)入到功能區(qū)域242中。

為了良好的理解，在圖3中示出了在熒光材料輪上的例如3比特區(qū)段的可接通的光功率(其在此當(dāng)然也可以是具有在不同的功能區(qū)域中的不同的色彩過濾器的常規(guī)的色輪)。其例如可以是功能區(qū)域241。功能區(qū)域241以八種狀態(tài)示出，控制的所屬的比特模型B在相應(yīng)的圖示下標(biāo)注。在相應(yīng)的功能區(qū)域241的上方補(bǔ)充了時(shí)間刻度，在該時(shí)間刻度上標(biāo)注了從0至700的100個(gè)步距的以微秒為單位的時(shí)間t。根據(jù)圖3中的附圖，在此1比特的時(shí)間上的解析度與時(shí)間t＝100微秒相同。通過色輪14的旋轉(zhuǎn)速度，也就是旋轉(zhuǎn)角度α在時(shí)間t上的導(dǎo)數(shù)，因此獲得了比特區(qū)段的寬度。在3比特的時(shí)間上的解析度時(shí)，因此從零至一個(gè)在700微秒內(nèi)被覆蓋的角度能夠借助光偏轉(zhuǎn)裝置16或者通過投影透鏡17引導(dǎo)到投影面上或者引導(dǎo)到光吸收元件19上。

不取決于各個(gè)功能區(qū)域241至245連續(xù)貫穿地由次級(jí)光線15照射，根據(jù)圖3的圖示取決于光偏轉(zhuǎn)裝置16的(或者代替微鏡陣列的多個(gè)鏡組件的具體的鏡組件的)狀態(tài)由斷開區(qū)段30和接通區(qū)段31的組合實(shí)現(xiàn)。為 了更好的清晰性，僅僅提出了具有相應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)30和31的示例性的比特區(qū)段，與相應(yīng)的狀態(tài)圖示的對(duì)應(yīng)關(guān)系由相應(yīng)的陰影線給出。在功能區(qū)域241的各個(gè)圖示旁的數(shù)字對(duì)應(yīng)于示出的像點(diǎn)的亮度值L，該像點(diǎn)通過利用給出的比特模型B相應(yīng)地控制光偏轉(zhuǎn)裝置16的所屬的鏡組件產(chǎn)生。

為了描述本發(fā)明現(xiàn)在假設(shè)，光偏轉(zhuǎn)裝置16的最小的最終接通持續(xù)時(shí)間，其在兩個(gè)直接順序排列的切換過程之間給出，為100微秒，并進(jìn)而直接與接通區(qū)段31的寬度相關(guān)聯(lián)。借此，所有在圖3中示出的狀態(tài)都可以被設(shè)定。如果現(xiàn)在希望取代3比特的分辨率實(shí)現(xiàn)提高1個(gè)比特的4比特的分辨率，那么每個(gè)比特區(qū)域就會(huì)被減半，并且附加地在端部上補(bǔ)充一個(gè)另外的半比特區(qū)段，從而獲得總過15個(gè)半比特區(qū)段的寬度。

簡(jiǎn)單地假設(shè)，在功能區(qū)域241上還存在足夠的剩余寬度，從而提供用于另外的半比特區(qū)段的位置，那么就可以放棄新定標(biāo)(Neuskalierung)。因此，對(duì)于具有等于0000的比特模型B的狀態(tài)中的4比特配置來說，獲得如用于在具有等于000的比特模型B的狀態(tài)中的3比特區(qū)段一樣的接通區(qū)段31的相同的寬度，也就是為零的寬度。換句話說，光偏轉(zhuǎn)裝置16在照明區(qū)域26經(jīng)過功能區(qū)域241的時(shí)間中連續(xù)地保持在斷開狀態(tài)中。相應(yīng)地，具有等于0010的比特模型B的4比特照明樣式與具有等于001的比特模型B的3比特樣式相同。然而，與之不同的是，具有等于0001的比特模型B的4比特樣式并不導(dǎo)致在000和001之間的中間狀態(tài)，從而僅僅半個(gè)比特區(qū)段作為接通區(qū)段31存在，更多的是，通過限制光偏轉(zhuǎn)裝置16的兩個(gè)直接跟隨的切換過程之間的最小接通持續(xù)時(shí)間，其當(dāng)前為100微秒，在4比特配置0001的中的有效照明樣式與具有等于001的比特模型B的3比特配置相同，也就是說，控制的寬度比實(shí)際大兩倍。

為了因此在原始的3比特配置的最下面的比特中實(shí)現(xiàn)更高的亮度解析度，根據(jù)本發(fā)明提出，在該比特區(qū)段中布置損失元件41，43，45，其具有該比特區(qū)段的一半的寬度。

接下來以301標(biāo)注最下面的比特區(qū)段。圖4示出了具有各一個(gè)損失元件41，43，45的最下面的比特區(qū)段301的不同的設(shè)計(jì)方案。在最下面的比特區(qū)段301的第一設(shè)計(jì)方案中，損失元件直接布置在整個(gè)功能區(qū)域241的邊緣上。損失元件41占據(jù)最下面的比特區(qū)段301的一半，連接至另外的比特區(qū)段的剩余功能區(qū)域的比特區(qū)段301的剩下的一半以42標(biāo)注。在最下面的比特區(qū)段301的另外的設(shè)計(jì)形式中，損失元件43在例如損失元件41的最下面的比特區(qū)段301的相對(duì)側(cè)上示出。

在最下面的比特區(qū)段301的另外特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，損失元件45中間地布置在最下面的比特區(qū)段301的內(nèi)部。左側(cè)和右側(cè)相應(yīng)地以最下面的比特區(qū)段301的寬度的25％的寬度保留出在其原始狀態(tài)中的功能區(qū)域241的一部分。損失元件在最下面的比特區(qū)段301的中間的布置是優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，因?yàn)槠洳⒉蝗Q于色輪旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)。具有在兩個(gè)剩余的功能區(qū)域46a，46b之間的中間布置的損失元件45的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)了，即整個(gè)損失元件45總是由光偏轉(zhuǎn)裝置16或者相應(yīng)的單鏡構(gòu)成。通過這種方式確保了均勻的亮度曲線，而與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)的投影裝置相比不會(huì)有對(duì)色輪14的同步或者精確檢測(cè)色輪14的旋轉(zhuǎn)角度α的較高要求。

此外示出了最下面的比特區(qū)段301與光偏轉(zhuǎn)裝置16的共同作用。光偏轉(zhuǎn)裝置16以最小接通持續(xù)時(shí)間ton_min進(jìn)行控制，其中接通時(shí)間點(diǎn)在最下面的比特區(qū)段301的開始處也就是在剩余功能區(qū)域46a的左側(cè)邊緣處同步。因?yàn)椴粌H最小接通時(shí)間ton_min而且最下面的比特區(qū)段的運(yùn)行時(shí)間都相應(yīng)地選擇為100微秒，因此實(shí)現(xiàn)了光偏轉(zhuǎn)裝置16在最下面的比特區(qū)段301的右側(cè)邊緣處的關(guān)斷，也就是在剩余功能區(qū)域46b的邊緣處。將兩個(gè)時(shí)間值協(xié)調(diào)地確定為相應(yīng)的100微秒僅僅用于解釋本發(fā)明并且在任何情況下都不是用于其使用性的前提條件。

損失元件41，43，45的使用在一定程度上實(shí)現(xiàn)了半個(gè)比特的示出，也就是說在投影面上的亮度在相同的接通持續(xù)時(shí)間時(shí)，也就是在最小的接 通持續(xù)時(shí)間ton_min時(shí)比較于沒有損失元件41，43，45的最下面的比特區(qū)段301的情況被減低到一半。

利用最下面的比特區(qū)段的可替換的設(shè)計(jì)方案，還能夠進(jìn)一步提升在最下面的比特區(qū)段301中的亮度的分辨率，在該設(shè)計(jì)方案中，損失元件47占據(jù)最下面的比特區(qū)段301的寬度的四分之一也就是75％。由此，損失元件47的左側(cè)和右側(cè)分別保留了剩余功能區(qū)域48a和48b，它們?cè)谄鋵挾壬舷鄳?yīng)地具有最下面的比特區(qū)段301的寬度的八分之一。為了表現(xiàn)出如在之前描述的具有損失元件45以及利用最小接通持續(xù)時(shí)間ton_min對(duì)光偏轉(zhuǎn)裝置16進(jìn)行控制一樣的亮度值，在使用加寬的損失元件47的情況中延長(zhǎng)了接通時(shí)間，其再次以接通持續(xù)時(shí)間ton示出。

較長(zhǎng)的接通持續(xù)時(shí)間ton的設(shè)定并不與多樣的最小接通持續(xù)時(shí)間ton_min的級(jí)關(guān)聯(lián)，因?yàn)橥ǔＪ褂玫奈㈢R陣列形式的光轉(zhuǎn)換裝置16通常具有兩個(gè)穩(wěn)定的終端狀態(tài)，從而在兩個(gè)切換過程中能夠添加任意長(zhǎng)的保持持續(xù)時(shí)間，在該時(shí)間中微鏡件例如保持在接通狀態(tài)中，其中該保持時(shí)間的時(shí)間上的分級(jí)能力僅僅取決于控制裝置18的特性。因此，在延長(zhǎng)的接通持續(xù)時(shí)間ton期間也檢測(cè)到第二高的比特區(qū)段49的一部分。為了示出四分之一比特，利用損失元件47將接通持續(xù)時(shí)間設(shè)定到最小接通持續(xù)時(shí)間ton_min上。由此相對(duì)于損失元件41，43，45獲得了在最小接通持續(xù)時(shí)間ton_min時(shí)的亮度的減半。

此外，該圖示也可以識(shí)別出色輪14的不精確的角度同步性的和光偏轉(zhuǎn)裝置16的控制的效果。在以延長(zhǎng)的接通持續(xù)時(shí)間ton進(jìn)行控制時(shí)例如接通時(shí)間點(diǎn)位于剩余功能區(qū)域48a的右側(cè)邊緣上。進(jìn)一步的延遲將接通時(shí)間點(diǎn)推移到損失元件47的區(qū)域中。在利用最小的接通持續(xù)持續(xù)時(shí)間ton_min進(jìn)行控制時(shí)，接通時(shí)間點(diǎn)處于剩余的功能區(qū)域48a的左側(cè)邊緣上。在這兩個(gè)極端位置之間，接通時(shí)間點(diǎn)可以變化，這就是說，該窗口以相應(yīng)的接通持續(xù)時(shí)間ton或者ton_min推移，而在此不會(huì)出現(xiàn)有效亮度的變化。因此， 獲得了具有12.5微秒的寬度的時(shí)間窗口，在其內(nèi)部允許接通時(shí)間點(diǎn)移動(dòng)，而不會(huì)導(dǎo)致亮度曲線上的改變。

在使用半比特配置的情況下在第一變體I中的可能的接通時(shí)間在圖5中示出。對(duì)于這樣的情況，即對(duì)于產(chǎn)生半個(gè)比特來說必需的損失元件47，光偏轉(zhuǎn)裝置16的接通時(shí)間點(diǎn)相應(yīng)地處于剩余功能區(qū)域48a中。相應(yīng)的圖示的數(shù)量代表相應(yīng)實(shí)現(xiàn)的零度L。因此在穿過最下面的比特區(qū)段301的情況中，光偏轉(zhuǎn)裝置16處于接通狀態(tài)。在穿過功能區(qū)域241的剩余的比特區(qū)段期間，光偏轉(zhuǎn)裝置16處于斷開狀態(tài)。從具有接通持續(xù)時(shí)間ton＝100微秒的等于1的亮度值L出發(fā)，隨著增大的亮度值相應(yīng)的接通時(shí)間ton相應(yīng)地以50微秒的每個(gè)步距增大。在800微秒的最大接通持續(xù)時(shí)間時(shí)因此獲得15的亮度值L。

一個(gè)可替換的控制形式在下面的第二變體II中示出。在此，半個(gè)比特僅僅在奇數(shù)的比特值的情況中使用。因此，對(duì)于等于1的亮度值L，最下面的比特區(qū)段301被使用，光偏轉(zhuǎn)裝置16在該相位中處于接通狀態(tài)。然而，對(duì)于等于2的亮度值L，不使用最下面的比特區(qū)段301，而是使用相鄰的比特區(qū)段，光偏轉(zhuǎn)裝置16的接通因此相對(duì)于具有等于1的亮度值L的狀態(tài)以100微秒延遲。在穿過最下面的比特區(qū)段301期間，光偏轉(zhuǎn)裝置16因此處于斷開狀態(tài)并且在100微秒之后首先切換到接通狀態(tài)中。為了顯示等于3的亮度值L，該接通以如在等于1的亮度值L的情況中相同的方式實(shí)現(xiàn)，接通持續(xù)時(shí)間在此為200微秒。用于等于4的亮度值L的控制以如等于2的亮度值L一樣的方式實(shí)現(xiàn)，其中僅僅接通持續(xù)時(shí)間ton現(xiàn)在為200微秒。

這些實(shí)施例僅僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明并且不對(duì)其構(gòu)成限制。因此分類，尤其是時(shí)基的選擇，色輪14的區(qū)段分區(qū)以及比特解析度當(dāng)然能夠任意地設(shè)計(jì)，而不會(huì)脫離本發(fā)明的設(shè)想。

因此，之前示出，如投影裝置，尤其是以激光遠(yuǎn)程激發(fā)熒光粉(LARP)為基礎(chǔ)的投影裝置能夠通過比特分級(jí)實(shí)現(xiàn)在預(yù)設(shè)的最小接通持續(xù)時(shí)間內(nèi)的亮度降低。